Question

【題目】由能量轉(zhuǎn)化和守恒定律可知，在與外界沒有熱傳遞的情況下，物體內(nèi)能的增加量與外界對物體做功多少相等。為了驗證此規(guī)律，某興趣小組設(shè)計了如圖所示的實驗：在容器里裝一定質(zhì)量的水，同時在其內(nèi)部裝上帶有葉片的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上繞有繩子，繩子另一端通過滑輪與一重物相連；當(dāng)重物下降時，繩子拉動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，帶動葉片旋轉(zhuǎn)，使容器里的水溫升高。結(jié)合水的比熱容計算出水增加的內(nèi)能，以此驗證水的內(nèi)能增加量與重物的重力做功多少是否相等。在某次測量中，重物的質(zhì)量為20kg，下降高度10m，容器內(nèi)水的質(zhì)量為0.2kg，水溫升高1.0℃，水的比熱容為（g取10N/kg）。求：

(1)重物重力所做的功W；

(2)水的內(nèi)能增加量Q；

(3)重物的重力做功轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率η。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)重物的重力大小是

重物重力所做的功是

重物重力所做的功是。

(2)根據(jù)可知，水的內(nèi)能增加量是

水的內(nèi)能增加量是。

(3)由上述可知，重物的重力做功轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率

重物的重力做功轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率是。

答：(1)重物重力所做的功是；(2)水的內(nèi)能增加量是；(3)重物的重力做功轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率是。